本發(fā)明涉及半導(dǎo)體電力電子器件技術(shù)領(lǐng)域中的電導(dǎo)調(diào)制型高壓功率器件，具體是一種自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管。

背景技術(shù)：

以絕緣體上硅(soi：silicononinsulator)為襯底材料制作的橫向絕緣柵雙極型晶體管(ligbt：lateralinsulatedgatebipolartransistor)，簡稱soi-ligbt，尤其是薄硅層soi-ligbt，是soi高壓集成電路的一個關(guān)鍵組成部分，它具有驅(qū)動簡單，電流能力大，易于集成的優(yōu)點，但是其關(guān)斷速度遠(yuǎn)比橫向雙擴散金屬-氧化物-半導(dǎo)體效應(yīng)晶體管(ldmos，lateraldouble-diffusedmosfet)的關(guān)斷速度慢，導(dǎo)致其開關(guān)損耗較大，這影響了soi橫向絕緣柵雙極性晶體管在功率集成電路中的應(yīng)用。

提高ligbt器件關(guān)斷速度從而減小開關(guān)損耗的方法主要有三類：

一是降低漂移區(qū)內(nèi)非平衡載流子的壽命，增加復(fù)合速率，以提高關(guān)斷速度。事實上降低漂移區(qū)內(nèi)非平衡載流子壽命的同時，其非平衡載流子總數(shù)也會減小，這將導(dǎo)致導(dǎo)通電阻增大，所以這種方法存在關(guān)斷速度與導(dǎo)通電阻之間的折衷問題；

二是控制從陽極到漂移區(qū)的少數(shù)載流子注入水平，以達(dá)到導(dǎo)通電阻和關(guān)斷時間的折衷；

三是在陽極區(qū)提供非平衡載流子抽出通道，在關(guān)斷時迅速減少漂移區(qū)內(nèi)非平衡載流子的總數(shù)，以提高器件的關(guān)斷速度。非平衡載流子抽出通道的結(jié)構(gòu)通常會影響少數(shù)載流子注入效率，即影響導(dǎo)通時漂移區(qū)內(nèi)非平衡載流子總數(shù)，從而影響導(dǎo)通電阻。并且，在器件正向開啟過程中，由于載流子從ldmos導(dǎo)通模式向ligbt導(dǎo)通模式的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)通過程中容易出現(xiàn)負(fù)阻效應(yīng)。

針對通過在陽極區(qū)提供非平衡載流子抽出通道來提高ligbt器件關(guān)斷速度的方法，如圖1～圖5所示的現(xiàn)有技術(shù)中比較典型的器件結(jié)構(gòu)包括常規(guī)陽極短路結(jié)構(gòu)、分離陽極結(jié)構(gòu)、介質(zhì)隔離陽極短路結(jié)構(gòu)、陽極輔助柵結(jié)構(gòu)等?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)中要么器件正向?qū)芰θ?，要么需要?fù)雜的外部驅(qū)動電路，要么需要較大的額外設(shè)計面積。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中，器件正向?qū)芰θ?，需要?fù)雜的外部驅(qū)動電路，需要較大的額外設(shè)計面積等問題。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于：包括第二導(dǎo)電類型襯底層、絕緣介質(zhì)層、第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)、重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陰極區(qū)、重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陰極區(qū)、陰極接觸區(qū)、柵極接觸區(qū)、柵極介質(zhì)層、第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)、第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)、重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)、陽極接觸區(qū)、重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陽極區(qū)、第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)、陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層和陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)。

所述絕緣介質(zhì)層覆蓋于第二導(dǎo)電類型襯底層之上。

所述第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)覆蓋于絕緣介質(zhì)層之上。

所述第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)均覆蓋于第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)之上的部分表面。

所述重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陰極區(qū)和重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陰極區(qū)覆蓋于第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)之上的部分表面。

所述陰極接觸區(qū)覆蓋于重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陰極區(qū)之上，所述陰極接觸區(qū)還覆蓋于重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陰極區(qū)之上的部分表面。

所述柵極介質(zhì)層覆蓋于第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)之上的部分表面，所述柵極介質(zhì)層還覆蓋于重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陰極區(qū)之上的部分表面和第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)之上的部分表面。

所述柵極接觸區(qū)覆蓋于柵極介質(zhì)層之上。

所述重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)和第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)均覆蓋于第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)之上的部分表面。

所述重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陽極區(qū)覆蓋于第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)之上的部分表面。

所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層覆蓋于第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)之上的部分表面，所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層還覆蓋于重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陽極區(qū)之上的部分表面和第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)之上的部分表面。

所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)覆蓋于陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層之上。

所述陽極接觸區(qū)覆蓋于陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)之上，所述陽極接觸區(qū)還覆蓋于第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)之上的部分表面和重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陽極區(qū)之上的部分表面。

一種自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于：包括第二導(dǎo)電類型襯底層、絕緣介質(zhì)層、第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)、重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陰極區(qū)、重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陰極區(qū)、陰極接觸區(qū)、柵極接觸區(qū)、柵極介質(zhì)層、第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)、第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)、重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)、陽極接觸區(qū)、重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陽極區(qū)、第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)和陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層。

所述絕緣介質(zhì)層覆蓋于第二導(dǎo)電類型襯底層之上。

所述第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)覆蓋于絕緣介質(zhì)層之上。

所述第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)均覆蓋于第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)之上的部分表面。

所述重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陰極區(qū)和重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陰極區(qū)覆蓋于第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)之上的部分表面。

所述陰極接觸區(qū)覆蓋于重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陰極區(qū)之上，所述陰極接觸區(qū)還覆蓋于重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陰極區(qū)之上的部分表面。

所述柵極介質(zhì)層覆蓋于第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)之上的部分表面，所述柵極介質(zhì)層還覆蓋于重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陰極區(qū)之上的部分表面和第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)之上的部分表面。

所述柵極接觸區(qū)覆蓋于柵極介質(zhì)層之上。

所述重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)和第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)均覆蓋于第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)之上的部分表面。

所述重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陽極區(qū)覆蓋于第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)之上的部分表面。

所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層覆蓋于第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)之上的部分表面，所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層還覆蓋于重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陽極區(qū)之上的部分表面和第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)之上的部分表面。

所述陽極接觸區(qū)覆蓋于陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層之上，所述陽極接觸區(qū)還覆蓋于第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)之上的部分表面和重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陽極區(qū)之上的部分表面。

進一步，所述第二導(dǎo)電類型襯底層、絕緣介質(zhì)層和第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)構(gòu)成soi襯底。

進一步，所述重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)和第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)不接觸。

進一步，所述第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)分別位于第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)的兩側(cè)。所述第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)均能夠向絕緣介質(zhì)層方向延伸直至與絕緣介質(zhì)層接觸。

進一步，所述柵極接觸區(qū)和陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)的材料包括摻雜多晶硅。所述陰極接觸區(qū)和陽極接觸區(qū)的材料包括鋁硅或鋁硅銅等常用接觸金屬。

本發(fā)明公開的新結(jié)構(gòu)器件是通過在器件陽極部分增加自驅(qū)動?xùn)诺脑O(shè)計來實現(xiàn)的，該器件設(shè)計方法屬于上述提高ligbt器件關(guān)斷速度方法中的第三類，即通過提供新穎的陽極區(qū)非平衡載流子抽出通道來減小關(guān)斷過程的損耗、優(yōu)化導(dǎo)通電阻和關(guān)斷時間之間的約束關(guān)系，消除正向?qū)ㄟ^程中的負(fù)阻效應(yīng)，從而達(dá)到減小器件工作期間總損耗、提高器件工作穩(wěn)定性的目的。

本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1)自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管以soi作為襯底，采用陽極自驅(qū)動?xùn)艠O的設(shè)計結(jié)構(gòu)。

2)與現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)短路陽極ligbt器件、分段短路陽極ligbt器件、介質(zhì)隔離陽極ligbt器件和輔助柵極陽極ligbt器件等相比，快速橫向絕緣柵雙極型晶體管在保證器件較小的關(guān)斷時間的前提下，可以消除器件導(dǎo)通時的負(fù)阻效應(yīng)，提高器件的工作穩(wěn)定性；并且，所述陽極柵極結(jié)構(gòu)采用自驅(qū)動設(shè)計，能夠消除常規(guī)輔助柵極陽極結(jié)構(gòu)對額外驅(qū)動電路的要求；

3)本發(fā)明中的器件采用的陽極自驅(qū)動?xùn)艠O的源極結(jié)構(gòu)只采用n+區(qū)，這種設(shè)計可以減小器件的額外設(shè)計面積和器件制造難度，能夠降低成本和提高電流導(dǎo)通能力。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)短路陽極ligbt器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中分段短路陽極ligbt器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中介質(zhì)隔離陽極ligbt器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中淺槽隔離陽極ligbt器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為現(xiàn)有技術(shù)中輔助柵極陽極ligbt器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明提供的ligbt器件的實施例1結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明提供的ligbt器件的實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明提供的ligbt器件的實施例3結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明提供的ligbt器件的實施例4結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：第二導(dǎo)電類型襯底層1、絕緣介質(zhì)層2、第二導(dǎo)電類型陰極阱區(qū)3、重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陰極區(qū)4、重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陰極區(qū)5、陰極接觸區(qū)6、柵極接觸區(qū)7、柵極介質(zhì)層8、第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)9、第一導(dǎo)電類型陽極緩沖區(qū)10、重?fù)诫s第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)11、陽極接觸區(qū)12、重?fù)诫s第一導(dǎo)電類型陽極區(qū)13、淺槽隔離區(qū)14、第二導(dǎo)電類型陽極浮空區(qū)15、第一導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)16、第二導(dǎo)電類型陽極阱區(qū)17、陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18和陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)19。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

實施例1：

選擇第一導(dǎo)電類型為n型，第二導(dǎo)電類型為p型。

如圖6所示，一種自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于：包括p型襯底層1、絕緣介質(zhì)層2、p型陰極阱區(qū)3、n+型陰極區(qū)4、p+型陰極區(qū)5、陰極接觸區(qū)6、柵極接觸區(qū)7、柵極介質(zhì)層8、n型漂移區(qū)9、n型陽極緩沖區(qū)10、p+型陽極區(qū)11、陽極接觸區(qū)12、n+型陽極區(qū)13、p型陽極阱區(qū)17、陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18和陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)19。

所述p型襯底層1、絕緣介質(zhì)層2和n型漂移區(qū)9構(gòu)成soi襯底。

所述絕緣介質(zhì)層2覆蓋于p型襯底層1之上。所述p型襯底層1為摻雜硅，其厚度和雜質(zhì)濃度具有非常寬泛的選擇范圍；所述絕緣介質(zhì)層2為0.5μm-5μm厚度的二氧化硅，一個典型的厚度選擇為3μm。

所述n型漂移區(qū)9覆蓋于絕緣介質(zhì)層2之上。所述n型漂移區(qū)9為5μm-20μm厚度的硅，一個典型的厚度選擇為10μm；所述n型漂移區(qū)9的雜質(zhì)濃度需要滿足高耐壓的要求，典型的數(shù)量級為15次方。

所述p型陰極阱區(qū)3和n型陽極緩沖區(qū)10均覆蓋于n型漂移區(qū)9之上的部分表面。所述p型陰極阱區(qū)3的厚度選擇3μm，雜質(zhì)濃度選擇16次方；所述n型陽極緩沖區(qū)10的厚度選擇3μm，雜質(zhì)濃度選擇17次方。

所述n+型陰極區(qū)4和p+型陰極區(qū)5覆蓋于p型陰極阱區(qū)3之上的部分表面。所述n+型陰極區(qū)4和p+型陰極區(qū)5的厚度均選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度均選擇19次方。

所述陰極接觸區(qū)6覆蓋于p+型陰極區(qū)5之上，所述陰極接觸區(qū)6還覆蓋于n+型陰極區(qū)4之上的部分表面。所述陰極接觸區(qū)6選擇微電子制造工藝常用的引線金屬。

所述柵極介質(zhì)層8覆蓋于p型陰極阱區(qū)3之上的部分表面，所述柵極介質(zhì)層8還覆蓋于n+型陰極區(qū)4之上的部分表面和n型漂移區(qū)9之上的部分表面。所述柵極介質(zhì)層8選擇厚度為0.1μm的二氧化硅。

所述柵極接觸區(qū)7覆蓋于柵極介質(zhì)層8之上。所述柵極接觸區(qū)7選擇摻雜多晶硅。

所述p+型陽極區(qū)11和p型陽極阱區(qū)17均覆蓋于n型陽極緩沖區(qū)10之上的部分表面。

所述n+型陽極區(qū)13覆蓋于p型陽極阱區(qū)17之上的部分表面。所述n+型陽極區(qū)13的厚度選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度選擇19次方。

所述p+型陽極區(qū)11和p型陽極阱區(qū)17不接觸。所述p+型陽極區(qū)11的厚度選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度均選擇19次方；所述p型陽極阱區(qū)17的厚度選擇1.5μm，雜質(zhì)濃度選擇17次方；

所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18覆蓋于p型陽極阱區(qū)17之上的部分表面，所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18還覆蓋于n+型陽極區(qū)13之上的部分表面和n型陽極緩沖區(qū)10之上的部分表面。所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18選擇厚度為10nm的二氧化硅。

所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)19覆蓋于陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18之上。所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)19選擇摻雜多晶硅。

所述陽極接觸區(qū)12覆蓋于陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)19之上，所述陽極接觸區(qū)12還覆蓋于第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)11之上的部分表面和n+型陽極區(qū)13之上的部分表面。所述陽極接觸區(qū)12選擇微電子制造工藝常用的引線金屬。

本實施例給出的自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管，在保證器件較小的關(guān)斷時間的前提下，可以消除器件導(dǎo)通時的負(fù)阻效應(yīng)，提高器件的工作穩(wěn)定性；并且，所述陽極柵極結(jié)構(gòu)采用自驅(qū)動設(shè)計，能夠消除常規(guī)輔助柵極陽極結(jié)構(gòu)對額外驅(qū)動電路的要求；此外，這種設(shè)計可以減小器件的額外設(shè)計面積和器件制造難度，能夠降低成本和提高電流導(dǎo)通能力。

實施例2：

選擇第一導(dǎo)電類型為n型，第二導(dǎo)電類型為p型。

如圖7所示，一種自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于：包括p型襯底層1、絕緣介質(zhì)層2、p型陰極阱區(qū)3、n+型陰極區(qū)4、p+型陰極區(qū)5、陰極接觸區(qū)6、柵極接觸區(qū)7、柵極介質(zhì)層8、n型漂移區(qū)9、n型陽極緩沖區(qū)10、p+型陽極區(qū)11、陽極接觸區(qū)12、n+型陽極區(qū)13、p型陽極阱區(qū)17和陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18。

所述p型襯底層1、絕緣介質(zhì)層2和n型漂移區(qū)9構(gòu)成soi襯底。

所述絕緣介質(zhì)層2覆蓋于p型襯底層1之上。所述p型襯底層1為摻雜硅，其厚度和雜質(zhì)濃度具有非常寬泛的選擇范圍；所述絕緣介質(zhì)層2為0.5μm-5μm厚度的二氧化硅，一個典型的厚度選擇為3μm。

所述n型漂移區(qū)9覆蓋于絕緣介質(zhì)層2之上。所述n型漂移區(qū)9為5μm-20μm厚度的硅，一個典型的厚度選擇為10μm；所述n型漂移區(qū)9的雜質(zhì)濃度需要滿足高耐壓的要求，典型的數(shù)量級為15次方。

所述p型陰極阱區(qū)3和n型陽極緩沖區(qū)10均覆蓋于n型漂移區(qū)9之上的部分表面。所述p型陰極阱區(qū)3的厚度選擇3μm，雜質(zhì)濃度選擇16次方；所述n型陽極緩沖區(qū)10的厚度選擇3μm，雜質(zhì)濃度選擇17次方。

所述n+型陰極區(qū)4和p+型陰極區(qū)5覆蓋于p型陰極阱區(qū)3之上的部分表面。所述n+型陰極區(qū)4和p+型陰極區(qū)5的厚度均選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度均選擇19次方。

所述陰極接觸區(qū)6覆蓋于p+型陰極區(qū)5之上，所述陰極接觸區(qū)6還覆蓋于n+型陰極區(qū)4之上的部分表面。所述陰極接觸區(qū)6選擇微電子制造工藝常用的引線金屬。

所述柵極介質(zhì)層8覆蓋于p型陰極阱區(qū)3之上的部分表面，所述柵極介質(zhì)層8還覆蓋于n+型陰極區(qū)4之上的部分表面和n型漂移區(qū)9之上的部分表面。所述柵極介質(zhì)層8選擇厚度為0.1μm的二氧化硅。

所述柵極接觸區(qū)7覆蓋于柵極介質(zhì)層8之上。所述柵極接觸區(qū)7選擇摻雜多晶硅。

所述p+型陽極區(qū)11和p型陽極阱區(qū)17均覆蓋于n型陽極緩沖區(qū)10之上的部分表面。

所述n+型陽極區(qū)13覆蓋于p型陽極阱區(qū)17之上的部分表面。所述n+型陽極區(qū)13的厚度選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度選擇19次方。

所述p+型陽極區(qū)11和p型陽極阱區(qū)17不接觸。所述p+型陽極區(qū)11的厚度選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度均選擇19次方；所述p型陽極阱區(qū)17的厚度選擇1.5μm，雜質(zhì)濃度選擇17次方；

所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18覆蓋于p型陽極阱區(qū)17之上的部分表面，所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18還覆蓋于n+型陽極區(qū)13之上的部分表面和n型陽極緩沖區(qū)10之上的部分表面。所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18選擇厚度為10nm的二氧化硅。

所述陽極接觸區(qū)12覆蓋于陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18之上，所述陽極接觸區(qū)12還覆蓋于第二導(dǎo)電類型陽極區(qū)11之上的部分表面和n+型陽極區(qū)13之上的部分表面。所述陽極接觸區(qū)12選擇微電子制造工藝常用的引線金屬。

本實施例給出的自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管，在保證器件較小的關(guān)斷時間的前提下，可以消除器件導(dǎo)通時的負(fù)阻效應(yīng)，提高器件的工作穩(wěn)定性；并且，所述陽極柵極結(jié)構(gòu)采用自驅(qū)動設(shè)計，能夠消除常規(guī)輔助柵極陽極結(jié)構(gòu)對額外驅(qū)動電路的要求；此外，這種設(shè)計可以減小器件的額外設(shè)計面積和器件制造難度，能夠降低成本和提高電流導(dǎo)通能力。

實施例3：

選擇第一導(dǎo)電類型為n型，第二導(dǎo)電類型為p型。

如圖8所示，一種自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管包括：p型襯底層1、絕緣介質(zhì)層2、p型陰極阱區(qū)3、n+型陰極區(qū)4、p+型陰極區(qū)5、陰極接觸區(qū)6、柵極接觸區(qū)7、柵極介質(zhì)層8、n型漂移區(qū)9、n型陽極緩沖區(qū)10、p+型陽極區(qū)11、陽極接觸區(qū)12、n+型陽極區(qū)13、p型陽極阱區(qū)17、陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18和陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)19。

所述絕緣介質(zhì)層2覆蓋于p型襯底層1之上；所述p型襯底層1為摻雜硅，其厚度和雜質(zhì)濃度具有非常寬泛的選擇范圍；所述絕緣介質(zhì)層2為0.5μm-5μm厚度的二氧化硅，一個典型的厚度選擇為3μm。

所述n型漂移區(qū)9覆蓋于絕緣介質(zhì)層2之上；所述n型漂移區(qū)9為1μm-5μm厚度的硅，一個典型的厚度選擇為3μm；所述n型漂移區(qū)9的雜質(zhì)濃度需要滿足高耐壓的要求，典型的數(shù)量級為15次方。

所述p型襯底層1、絕緣介質(zhì)層2和n型漂移區(qū)9構(gòu)成soi襯底。

所述p型陰極阱區(qū)3和n型陽極緩沖區(qū)10均覆蓋于絕緣介質(zhì)層2之上的部分表面；所述p型陰極阱區(qū)3和n型陽極緩沖區(qū)10分別覆蓋于n型漂移區(qū)9的兩側(cè)。所述p型陰極阱區(qū)3的厚度選擇3μm，雜質(zhì)濃度選擇16次方；所述n型陽極緩沖區(qū)10的厚度選擇3μm，雜質(zhì)濃度選擇17次方。

所述n+型陰極區(qū)4和p+型陰極區(qū)5覆蓋于p型陰極阱區(qū)3之上的部分表面；所述n+型陰極區(qū)4和p+型陰極區(qū)5的厚度均選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度均選擇19次方。

所述陰極接觸區(qū)6覆蓋于p+型陰極區(qū)5之上，所述陰極接觸區(qū)6還覆蓋于n+型陰極區(qū)4之上的部分表面；所述陰極接觸區(qū)6選擇微電子制造工藝常用的引線金屬。

所述柵極介質(zhì)層8覆蓋于p型陰極阱區(qū)3之上的部分表面，所述柵極介質(zhì)層8還覆蓋于n+型陰極區(qū)4和n型漂移區(qū)9之上的部分表面；所述柵極介質(zhì)層8選擇厚度為0.1μm的二氧化硅。

所述柵極接觸區(qū)7覆蓋于柵極介質(zhì)層8之上；所述柵極接觸區(qū)7選擇摻雜多晶硅。

所述p+型陽極區(qū)11和p型陽極阱區(qū)17均覆蓋于n型陽極緩沖區(qū)10之上的部分表面；所述p+型陽極區(qū)11的厚度選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度均選擇19次方；所述p型陽極阱區(qū)17的厚度選擇1.5μm，雜質(zhì)濃度選擇17次方；所述p+型陽極區(qū)11和p型陽極阱區(qū)17不接觸。

所述n+型陽極區(qū)13覆蓋于p型陽極阱區(qū)17之上的部分表面；所述n+型陽極區(qū)13的厚度選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度選擇19次方。

所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18覆蓋于p型陽極阱區(qū)17之上的部分表面，所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18還覆蓋于n+型陽極區(qū)13和n型陽極緩沖區(qū)10之上的部分表面；所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18選擇厚度為10nm的二氧化硅。

所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)19覆蓋于陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18之上；所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)19選擇摻雜多晶硅。

所述陽極接觸區(qū)12覆蓋于陽極自驅(qū)動?xùn)艠O接觸區(qū)19之上，所述陽極接觸區(qū)12還覆蓋于p+型陽極區(qū)11和n+型陽極區(qū)13之上的部分表面；所述陽極接觸區(qū)12選擇微電子制造工藝常用的引線金屬。

本實施例給出的自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管，在保證器件較小的關(guān)斷時間的前提下，可以消除器件導(dǎo)通時的負(fù)阻效應(yīng)，提高器件的工作穩(wěn)定性；并且，所述陽極柵極結(jié)構(gòu)采用自驅(qū)動設(shè)計，能夠消除常規(guī)輔助柵極陽極結(jié)構(gòu)對額外驅(qū)動電路的要求；此外，這種設(shè)計可以減小器件的額外設(shè)計面積和器件制造難度，能夠降低成本和提高電流導(dǎo)通能力。

實施例4：

選擇第一導(dǎo)電類型為n型，第二導(dǎo)電類型為p型。

如圖9所示，一種自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管包括：p型襯底層1、絕緣介質(zhì)層2、p型陰極阱區(qū)3、n+型陰極區(qū)4、p+型陰極區(qū)5、陰極接觸區(qū)6、柵極接觸區(qū)7、柵極介質(zhì)層8、n型漂移區(qū)9、n型陽極緩沖區(qū)10、p+型陽極區(qū)11、陽極接觸區(qū)12、n+型陽極區(qū)13、p型陽極阱區(qū)17、陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18。

所述絕緣介質(zhì)層2覆蓋于p型襯底層1之上；所述p型襯底層1為摻雜硅，其厚度和雜質(zhì)濃度具有非常寬泛的選擇范圍；所述絕緣介質(zhì)層2為0.5μm-5μm厚度的二氧化硅，一個典型的厚度選擇為3μm。

所述n型漂移區(qū)9覆蓋于絕緣介質(zhì)層2之上；所述n型漂移區(qū)9為1μm-5μm厚度的硅，一個典型的厚度選擇為3μm；所述n型漂移區(qū)9的雜質(zhì)濃度需要滿足高耐壓的要求，典型的數(shù)量級為15次方。

所述p型襯底層1、絕緣介質(zhì)層2和n型漂移區(qū)9構(gòu)成soi襯底。

所述p型陰極阱區(qū)3和n型陽極緩沖區(qū)10均覆蓋于絕緣介質(zhì)層2之上的部分表面；所述p型陰極阱區(qū)3和n型陽極緩沖區(qū)10分別覆蓋于n型漂移區(qū)9的兩側(cè)。所述p型陰極阱區(qū)3的厚度選擇3μm，雜質(zhì)濃度選擇16次方；所述n型陽極緩沖區(qū)10的厚度選擇3μm，雜質(zhì)濃度選擇17次方。

所述n+型陰極區(qū)4和p+型陰極區(qū)5覆蓋于p型陰極阱區(qū)3之上的部分表面；所述n+型陰極區(qū)4和p+型陰極區(qū)5的厚度均選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度均選擇19次方。

所述陰極接觸區(qū)6覆蓋于p+型陰極區(qū)5之上，所述陰極接觸區(qū)6還覆蓋于n+型陰極區(qū)4之上的部分表面；所述陰極接觸區(qū)6選擇微電子制造工藝常用的引線金屬。

所述柵極介質(zhì)層8覆蓋于p型陰極阱區(qū)3之上的部分表面，所述柵極介質(zhì)層8還覆蓋于n+型陰極區(qū)4和n型漂移區(qū)9之上的部分表面；所述柵極介質(zhì)層8選擇厚度為0.1μm的二氧化硅。

所述柵極接觸區(qū)7覆蓋于柵極介質(zhì)層8之上；所述柵極接觸區(qū)7選擇摻雜多晶硅。

所述p+型陽極區(qū)11和p型陽極阱區(qū)17均覆蓋于n型陽極緩沖區(qū)10之上的部分表面；所述p+型陽極區(qū)11的厚度選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度均選擇19次方；所述p型陽極阱區(qū)17的厚度選擇1.5μm，雜質(zhì)濃度選擇17次方；所述p+型陽極區(qū)11和p型陽極阱區(qū)17不接觸。

所述n+型陽極區(qū)13覆蓋于p型陽極阱區(qū)17之上的部分表面；所述n+型陽極區(qū)13的厚度選擇0.5μm，雜質(zhì)濃度選擇19次方。

所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18覆蓋于p型陽極阱區(qū)17之上的部分表面，所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18還覆蓋于n+型陽極區(qū)13和n型陽極緩沖區(qū)10之上的部分表面；所述陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18選擇厚度為10nm的二氧化硅。

所述陽極接觸區(qū)12覆蓋于陽極自驅(qū)動?xùn)艠O介質(zhì)層18之上，所述陽極接觸區(qū)12還覆蓋于p+型陽極區(qū)11和n+型陽極區(qū)13之上的部分表面；所述陽極接觸區(qū)12選擇微電子制造工藝常用的引線金屬。

本實施例給出的自驅(qū)動陽極輔助柵橫向絕緣柵雙極型晶體管，在保證器件較小的關(guān)斷時間的前提下，可以消除器件導(dǎo)通時的負(fù)阻效應(yīng)，提高器件的工作穩(wěn)定性；并且，所述陽極柵極結(jié)構(gòu)采用自驅(qū)動設(shè)計，能夠消除常規(guī)輔助柵極陽極結(jié)構(gòu)對額外驅(qū)動電路的要求；此外，這種設(shè)計可以減小器件的額外設(shè)計面積和器件制造難度，能夠降低成本和提高電流導(dǎo)通能力。